Mūsų galaktikos centre yra Supermassive Black Hole (SMBH), žinomas kaip Šaulys A. Remdamiesi nuolatiniais stebėjimais, astronomai nustatė, kad šis SMBH skersmuo siekia 44 milijonus km (27,34 milijono mi), o jo numatoma masė yra 4,31 milijono Saulės mišių. Retkarčiais žvaigždė klaidžioja per arti Sag A ir yra atitrūkusi nuo smurtinio proceso, vadinamo potvynio ardymo įvykiu (TDE).
Dėl šių įvykių gali išsiskirti ryškūs spinduliuotės srautai, kurie astronomams pranešė, kad žvaigždė sunaikinta. Deja, astronomai dešimtmečiais nesugebėjo atskirti šių įvykių nuo kitų galaktikos reiškinių. Bet dėka naujo tarptautinės astrofizikų komandos atlikto tyrimo, astronomai dabar turi vieningą modelį, paaiškinantį naujausius šių ekstremalių įvykių stebėjimus.
Tyrimas - neseniai pasirodęs Astrofizinių žurnalų laiškai pavadinimu „Vieningas potvynio sutrikimo įvykių modelis“ - vedė Niels Bohr instituto tamsiosios kosmologijos centro fizikė dr. Jane Lixin Dai. Prie jos prisijungė nariai iš Merilando universiteto Jungtinio kosmoso mokslo instituto ir Kalifornijos universiteto Santa Kruze (UCSC).
Kaip Enrico Ramirez-Ruiz - UC Santa Cruz astronomijos ir astrofizikos katedros profesorius ir katedros pirmininkas, Kopenhagos universiteto profesorius Niels Bohr ir bendraautoris - UCSC pranešime spaudai paaiškino:
„Tik maždaug per pastarąjį dešimtmetį mes sugebėjome atskirti TDE nuo kitų galaktikos reiškinių, ir naujasis modelis suteiks mums pagrindą suprasti šiuos retus įvykius.“
Daugelyje galaktikų SMBH aktyviai nenaudoja jokios medžiagos ir todėl neišskiria jokios šviesos, kas jas išskiria iš galaktikų, turinčių aktyvius galaktikos branduolius (AGN). Taigi potvynio ardymo atvejai yra reti, tipinėje galaktikoje jie įvyksta tik kartą per 10 000 metų. Tačiau žvaigždei subyrėjus, ji išskiria intensyvų radiacijos kiekį. Kaip paaiškino daktaras:
„Įdomu pamatyti, kaip tokiomis ekstremaliomis sąlygomis medžiagos patenka į juodąją skylę. Kadangi juodoji skylė valgo žvaigždžių dujas, skleidžiama didžiulė radiacija. Spinduliuotė yra tai, ką galime stebėti, ir ja pasinaudoję galime suprasti fiziką ir apskaičiuoti juodosios skylės savybes. Tai daro labai įdomų potvynio potvynio sutrikimų medžioklę. “
Per pastaruosius kelerius metus naudojant plataus lauko optinius ir ultravioletinių spindulių pereinamuosius tyrimus, taip pat rentgeno teleskopus, buvo aptiktos kelios dešimtys potvynių sutrikimo atvejų (TDE). Tikimasi, kad fizika bus vienoda visiems TDE, tačiau astronomai pastebėjo, kad egzistuoja kelios skirtingos TDE klasės. Nors vieni skleidžia daugiausia rentgeno spindulius, kiti skleidžia daugiausia matomą ir ultravioletinę šviesą.
Dėl to teoretikai stengėsi suprasti įvairias pastebėtas savybes ir sukurti nuoseklų modelį, galintį juos visus paaiškinti. Siekdama savo modelio, dr. Dai ir jos kolegos sujungė bendrojo reliatyvumo, magnetinių laukų, radiacijos ir dujų hidrodinamikos elementus. Komanda taip pat rėmėsi moderniausiais skaičiavimo įrankiais ir kai kuriomis neseniai įsigytomis didelėmis kompiuterių grupėmis, kurias finansavo „Villum“ fondas Jensui Hjortui (DARK kosmologijos centro vadovui), JAV nacionaliniam mokslo fondui ir NASA.
Naudodamas gautą modelį, komanda padarė išvadą, kad stebėjimo skirtumus lemia stebėtojo žiūrėjimo kampas. Iš esmės skirtingos galaktikos yra atsitiktinai orientuotos į stebėtojus Žemėje, kurie mato skirtingus TDE aspektus, atsižvelgiant į jų orientaciją. Kaip paaiškino Ramirez-Ruiz:
„Panašu, kad yra šydas, apimantis dalį žvėries. Iš kai kurių kampų mes matome neapsaugotą žvėrį, bet iš kitų kampų mes matome uždengtą žvėrį. Žvėris yra tas pats, bet mūsų suvokimas yra skirtingas. “
Tikimasi, kad ateinančiais metais keliuose suplanuotuose tyrimų projektuose bus pateikta daug daugiau duomenų apie TDE, kurie padės išplėsti šio reiškinio tyrimų lauką. Tai apima trumpalaikį „Young Supernova Experiment“ (YSE) tyrimą, kuriam vadovaus NARK Bohr instituto DARK kosmologijos centras ir UC „Santa Cruz“, bei Čilėje statomus didelius sinoptinių tyrimų teleskopus (LSST).
Pasak dr. Dai, šis naujasis modelis parodo, ką astronomai gali tikėtis matydami TDE iš skirtingų kampų, ir leis jiems pritaikyti skirtingus įvykius vientisoje sistemoje. „Per kelerius metus stebėsime šimtus ar tūkstančius potvynių ardymo atvejų“, - sakė ji. „Tai suteiks mums daugybę laboratorijų, norinčių išbandyti mūsų modelį ir panaudoti jį, kad suprastume daugiau apie juodąsias skyles.“
Tai pagerins supratimą, kaip juodosios skylės retkarčiais sunaudoja žvaigždes, taip pat suteiks papildomų bendrojo reliatyvumo testų, gravitacinių bangų tyrimų ir padės astronomams sužinoti daugiau apie galaktikų evoliuciją.
